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Quoi de neuf dans le monitoring immunologique en transplantation cellulaire ?
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Néphrologie & Thérapeutique (2008) 4, S3-S7
Quoi de neuf dans le monitoring immunologique en transplantation cellulaire ? What’s new in immunological monitoring? J. Zuber Service de Néphrologie A1 - Transplantation adulte, Hôpital Necker-Enfants Malades, 149, rue de Sèvres, 75743 Paris cedex 15, France
MOTS CLÉS Monitoring immunologique ; Immunité cellulaire ; Rejet de greffe ; Néphropathie chronique d’allogreffe
KEYWORDS Immunologic monitoring; Cellular immunity; Graft rejection allograft chronic nephropathy
Résumé Le monitoring immunologique consiste à quantifier in vitro les réponses pro et antiinflammatoires contre les cellules du donneur, pour évaluer l’alloréactivité in vivo contre le greffon. Il vise à déterminer les risques de rejet à court et long terme chez le patient transplanté rénal sans recourir à des tests invasifs. Le suivi de la réponse lymphocytaire T avant et après la greffe, grâce à plusieurs techniques immunologiques récemment développées, a notamment beaucoup d’avantages. D’une part, il permet de prévoir le risque de rejet aigu cellulaire précoce, lié à l’activation par reconnaissance directe des cellules T mémoires alloréactives. D’autre part, il aide à dépister une sous-immunosuppression au long cours pouvant mener à un rejet chronique, qui fait intervenir l’activation de cellules alloréactives par reconnaissance indirecte. Cette réponse à bas bruit peut être déterminée en recherchant en dilution limite des précurseurs de cellules alloréactives T CD4+ et CD8+ (« Limiting Dilution Assay », LDA), une réponse T mémoire contre le donneur par ELIspot ou des marqueurs urinaires par transcriptomique et protéomique. Enfin, la réponse cellulaire T spécifique de virus, évaluée par ELIspot ou mesure de la sécrétion intracytoplasmique de cytokines en cytométrie de flux (FACS), permet de déterminer un risque infectieux. Même si ces techniques restent complexes à utiliser en pratique clinique courante, le suivi de la réponse cellulaire T devrait permettre dans l’avenir d’optimiser le choix des donneurs et des traitements immunosuppresseurs et d’améliorer les résultats post-transplantation en diminuant le risque de rejet, de néphropathie d’allogreffe et de perte du greffon. © 2008 Elsevier Masson SAS et Association Société de Néphrologie. Tous droits réservés. Summary By evaluating in vitro pro- and anti-inflammatory responses against the graft, the immunological monitoring predicts a presensitization to the transplanted tissue and assesses the risks of acute and chronic rejection without resorting to invasive tests. The monitoring of the T cell response before and after the graft, performed by recently developed immunological tests, has several advantages. In particular, it can predict the risk of acute cellular rejection induced by the direct pathway activation of anti-donor T-cells that can be evaluated by the Panel Reactive T cell test. It can also reveal a long term “under-immunosuppression” leading to chronic rejection, which involves indirect pathway activation of alloreactive cells of low frequency. Searching alloreactive CD4 and CD8 T cell precursors by Limiting Dilution Assay, anti-donor memory T response by ELIspot or urinary markers by proteomics and transcriptomics can enable the detection of this very faint response. Finally, the T cell response, evaluated by ELIspot or flow cytometric measurement of secreted intracytoplasmic cytokines (FACS), can detect a risk of infection.
Correspondance. Adresse e-mail : [email protected]
© 2008 Elsevier Masson SAS et Association Société de Néphrologie. Tous droits réservés.
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J. Zuber Though these methods are complex to use in clinical practice, the monitoring of T cell response should allow optimizing the choice of donors and immunosuppressive treatments and improving post-transplantation outcomes by reducing the risk of rejection and graft loss. © 2008 Elsevier Masson SAS et Association Société de Néphrologie. Tous droits réservés.
Introduction
Prévoir le rejet aigu cellulaire précoce
Le monitoring immunologique consiste à évaluer in vitro des réponses pro-inflammatoire et anti-inflammatoire contre le greffon avec une pertinence clinique, dans le but de prédire une présensibilisation du receveur au tissu transplanté et d’être capable d’identifier un rejet sans avoir recours à des méthodes plus invasives. L’évaluation de la réponse humorale, qui permet de prédire le niveau de sensibilisation du patient receveur aux antigènes du donneur, est déjà utilisée en pratique clinique courante, qu’il s’agisse de la recherche globale d’anticorps antiHLA par le « panel reactive antibody » (PRA) ou d’anticorps dirigés spécifiquement contre le donneur (« donor specific antibody »). L’évaluation de la réponse cellulaire T a, quant à elle, plusieurs intérêts. Elle permet en particulier de prévoir le risque de rejet aigu cellulaire précoce (facteur de risque de néphropathie chronique d’allogreffe), de dépister une sous-immunosuppressio2n et de déterminer un risque infectieux. Elle pourrait notamment permettre d’optimiser le choix des donneurs, d’adapter les traitements immunosuppresseurs afin d’améliorer les résultats posttransplantations en diminuant l’incidence des rejets aigus, le développement de néphropathie chronique d’allogreffe et la perte de greffon [1].
Actuellement difficile à anticiper, le rejet cellulaire précoce survient dans 5 à 20 % des cas suivant les protocoles d’immunosuppression, par l’intermédiaire de cellules mémoires T alloréactives présentes au moment de la greffe. Elles agissent par reconnaissance directe des molécules HLA du donneur, situation spécifique de la transplantation allogénique. Pour évaluer le risque de rejet aigu et la préexistence de cellules T mémoires, 2 outils immunologiques faisant appel à la technique d’ELIspot sont disponibles. La technique d’ELIspot permet d’identifier la sécrétion d’une cytokine proinflammatoire (interféron gamma ou IFNγ) par les cellules du receveur stimulées au cours d’une stimulation courte par les cellules présentatrices du donneur [2]. Le premier outil, développé par l’équipe de Heeger, consiste à rechercher chez le receveur une réponse T mémoire spécifique contre les cellules du donneur en reconnaissante directe. En effet, dans une étude réalisée sur 45 patients en attente de transplantation [3], Heeger et al. ont montré que la quantité d’IFNγ mesurée par ELIspot à J0 en réponse à une stimulation allo-spécifique était prédictive de l’évolution de la greffe à court terme. Cette étude suggère que la réponse T mémoire spécifique du donneur mesurée chez le receveur avant la greffe pourrait prédire le risque de rejet cellulaire aigu (Tableau 1). De plus, cette réponse T mémoire à J0 serait associée à
Tableau 1 Réponse des cellules T donneur-spécifiques secrétant IFNg et épisodes de rejet aigu post-transplantation chez les receveurs d’allogreffes provenant de donneurs vivants. Adapté d’après [3]. Response of donor-specific T cells secreting IFNg and episodes of acute posttransplantation rejection in recipients of live-donor allografts. Adapted from [3]. Patient (sexe)
PRA (cell T/cell B)
Nombre de Cellules T donneur-spécifiques secrétant IFNγ (par 3x105 cellules)
Durée du suivi (mois)
Créatininémie mg/dl (+basse/ +récente)
Épisodes de rejet aigu
1 (M)
0/0
<10
15
1,8/1,9
0
2 (F)
9/0
<10
3
0,6/1,0
0
3 (M)
29/0
<10
5
1,0/1,2
0
4 (F)
2/0
15
9
1,4/1,5
0
5 (F)
0/4
40
8
1,0/1,7
0
6 (F)
4/0
34
15
1,0/1,0
1
7 (M)
2/0
53
7
1,3/1,5
1
8 (M)
25/20
68
19
0,9/0,9
1
9 (M)
0/0
570
7
1,0/2,5
1
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Quoi de neuf dans le monitoring immunologique en transplantation cellulaire ? Tableau 2 Paramètres démographiques des patients PRT positifs et PRA positifs. Demographic parameters of PRT-positive and PRA-positive patients. Patients noirs < 55 ans
Patients non-noirs > 55 ans
P Value*
PRT-40, n (%)
7/11 (63,6)
4/15 (26,7)
0,11
PRT-75, n (%)
5/11 (45,5)
0/15 (0)
< 0,01
PRA-10, n (%)
4/11 (36,4)
4/15 (26,7)
0,68
PRA-50, n (%)
2/11 (18,2)
4/15 (26,7)
1,0
l’évolution de la fonction rénale à 1 an [3]. Ces résultats pionniers ont été confirmés secondairement par d’autres équipes [4,5]. Le second outil, appelé « Panel Reactive T cells » ou PRT, a été développé plus récemment sur le même principe que le PRA [2,6]. Il permet d’évaluer la réponse T mémoire des cellules du receveur contre un panel de cellules couvrant un grand nombre de molécules HLA différentes, représentant ainsi la population générale. Grâce à cette technique, Poggio et al. [2] ont montré, dans une cohorte de 41 hémodialysés candidats à la transplantation rénale, que 46 % et 17 % d’entre eux répondaient respectivement à plus de 40 % et 75 % du panel de stimulateurs (PRT-40+ et PRT-75+) (Fig. 1). De plus, ils ont mis en évidence que la réponse cellulaire T n’était pas corrélée à la réponse humorale puisque moins de 50 % des patients sont concordants pour les PRT et PRA (Fig. 1). Ils ont ainsi démontré qu’il était possible d’avoir une réponse T mémoire sans avoir de réponse B mémoire (des anticorps préformés) et inversement. De même, les facteurs épidémiologiques associés à l’immunisation T mémoire étaient différents de ceux classiquement observés dans l’immunité humorale. En effet, contrairement aux patients qui avaient un PRA > 50 %, les patients ayant une réponse T mémoire importante au moment de la greffe étaient jeunes et noirs (Tableau 2). Cette observation pourrait expliquer que les jeunes noirs font plus de rejet aigu cellulaire que les caucasiens.
Dépister une sous-immunosuppression au long cours Certains patients transplantés sont sous-immunodéprimés et développent au long cours une réponse à bas bruit contre le greffon, contribuant au développement d’une néphropathie chronique d’allogreffe (NCA) et à la dégradation de la fonction du greffon. Après la disparition des CPA du donneur, le rejet chronique implique des cellules alloréactives reconnaissant l’Ag du donneur par présentation indirecte dans les CPA du receveur. Le corollaire est la faible fréquence des clones alloréactifs. Pour évaluer cette réponse, plusieurs tests sont disponibles : « la recherche de précurseurs de cellules allo-
S5
PRT > 40 % and PRA > 10 % − n = 41 PRT+/PRA+
12 %
PRT−/PRA− 34 %
34 % PRT+/PRA− 20 %
PRT−/PRA+
Figure 1 Fréquences relatives de PRT et PRA (d’après [2]). Répartition de la cohorte de 41 patients en utilisant les seuils positifs de PRT > 40 % et PRA > 10 %. Relative PRT and PRA frequencies (from [2]). Distribution of the 41-patient cohort using positive thresholds of PRT >40% and PRA >10%.
réactives T CD4+ et CD8+ par étude en dilution limite (« Limiting Dilution Assay » ou LDA), la réponse T mémoire contre le donneur par ELIspot et la détection de marqueurs urinaires par transcriptomique et protéomique. Dans la technique de LDA, les cellules du receveur sont testées à différentes dilutions en présence d’antigènes du donneur permettant ainsi de déterminer une fréquence de puits négatifs et positifs. Contrairement au PRT dans lequel le temps d’incubation est court (24 h), cette technique utilise un temps d’incubation prolongé (5 jours) car elle recherche des précurseurs et les cellules doivent donc avoir le temps d’acquérir les capacités mémoires pour sécréter la cytokine qui sera révélée. Par cette technique, Baker et al. ont suggéré que la réponse cellulaire T par voie directe n’avait pas d’intérêt pour prédire un rejet chronique, contrairement à la réponse T par voie indirecte [7]. En effet, la réponse, spécifique du donneur en reconnaissance directe, était uniformément diminuée chez les transplantés, qu’ils aient développé ou non une NCA. Au contraire la réponse des T CD4+ activées par voie indirecte était significativement plus élevée chez les transplantés ayant développé une NCA (p < 0,05). Toutefois, ces résultats n’ont pas été retrouvés par Poggio et al., qui suggèrent au contraire que la réponse cellulaire T mémoire par voie directe pourrait avoir un intérêt réel pour évaluer la réponse immunologique à bas bruit [8]. En effet, leur étude s’est fondée sur la technique d’ELIspot pour évaluer l’immunité cellulaire T spécifique du donneur en reconnaissance directe chez des transplantés rénaux ayant développé une NCA (n = 20) comparés à ceux avec une fonction rénale stable (n = 25). Ce travail a montré que la fréquence de cellules T mémoires donneur-spécifiques en reconnaissance directe, était signi-
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J. Zuber d’une absence de réponse cytotoxique anti-virale à l’infection évaluée par ELIspot permet de prédire la survenue d’une lympho-prolifération post-transplantation [10]. De même, dans le cas de la néphropathie à BK virus, la mesure par cytométrie de flux de la réponse antivirale T qui est inversement corrélée à la charge virale, pourrait être utilisée pour évaluer le poids de l’immunosuppression et l’efficacité d’un allègement de l’immunosuppression. En effet, des études récentes ont montré que la réponse antivirale contre des « overlapping peptide pools » de protéines virales VP1 et LT du BK-virus, était significativement plus élevée chez les patients chez qui la charge virale décroissait [11,12]. Le monitoring immunologique a donc un intérêt majeur pour prédire les risques de rejet à court et long terme chez le patient transplanté rénal. Le suivi de la réponse cellulaire T avant et après la greffe permet en particulier, grâce à plusieurs techniques immunologiques développées récemment (PRT, LDA, ELIspot etc.), de prévoir le risque de rejet aigu cellulaire précoce, de dépister une sous-immunosuppression et de déterminer un risque infectieux post-transplantation. Même si l’utilisation de ces techniques en pratique clinique courante reste limitée par la complexité de la méthodologie, le suivi de la réponse cellulaire T activée par voie directe, mais aussi indirecte, devrait permettre dans l’avenir d’optimiser le choix des donneurs et des traitements immunosuppresseurs et d’améliorer les résultats post-transplantation en diminuant le risque de rejet, de néphropathie d’allogreffe et de perte du greffon.
ficativement supérieure dans les groupes NCA et dysfonction rénale par rapport au groupe contrôle (p < 0,01 ; Figure 2). Une troisième approche, la transcriptomique et la protéomique des urines, pourrait permettre de révéler des processus immunitaires en cours et de prédire le rejet chronique d’une façon plus aisée que les 2 premières techniques évoquées ci-dessus. Il s’agit de quantifier dans les urines un ARNm (transcriptomique) ou une protéine (proétomique), pour évaluer les phénomènes immunologiques impliqués dans le greffon. C’est le cas par exemple de l’IP10, protéine inductible par l’IFNγ, dont les taux urinaires seraient corrélés avec l’incidence des épisodes de rejet aigu et la fonction du greffon à long terme évaluée par le débit de filtration glomérulaire (DFG) 6 mois après transplantation [9]. En outre, des taux élevés d’IP10 urinaires dans les 4 premières semaines après transplantation seraient prédictifs de la fonction du greffon à 6 mois, même en absence de rejet aigu [9]. Le suivi combiné de cette protéine et de plusieurs autres marqueurs comme CD103 devrait permettre d’évaluer avec plus de certitude et de pertinence l’évolution de la réponse immunitaire dirigée contre le donneur.
Évaluer le risque infectieux Enfin, la réponse cellulaire T anti-virale, évaluée à l’aide de 2 outils, l’ELIspot ou la mesure de la sécrétion intracytoplasmique de cytokines (FACS) en cytométrie de flux, permet de déterminer le risque infectieux. Dans le cas d’une une primo-infection par le virus d’Epstein-Barr (EBV) par exemple, une forte charge virale accompagnée
p = 0,02 3 2 1 0
n = 25
n = 20
Contrôles Fonction du greffon anormale
n=9
NCA
% of subjects with D/3P ratio > 1,3
Rapport Donneur/Tierce Partie
p < 0,01
Conflits d'intérêts : l’auteur n’a déclaré aucun conflit d’intérêts.
p < 0,01
60 p = 0,01
50 40 30 20 10 0 Contrôles
Fonction du greffon anormale
NCA
NCA : Néphropathie Chronique d’Allogreffe
Figure 2 Réponses cellulaires T des transplantés rénaux atteints de NCA, avec fonction rénale anormale et avec fonction rénale stable (contrôles) (d’après [8]). Rapport D/3P = rapport des fréquences de réponse cellulaire T contre le donneur/réponse cellulaire T contre une tierce partie (donneur contrôle). T cell responses of kidney transplantation patients with CAN, with abnormal kidney function and stable kidney function (controls) (from [8]). D/3P ratio = ratio of T cell response frequencies versus T cell response/donor versus a third party (control donor).
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Quoi de neuf dans le monitoring immunologique en transplantation cellulaire ?
Références [1] [2]
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S7
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KEYWORDS Immunologic monitoring; Cellular immunity; Graft rejection allograft chronic nephropathy
Résumé Le monitoring immunologique consiste à quantifier in vitro les réponses pro et antiinflammatoires contre les cellules du donneur, pour évaluer l’alloréactivité in vivo contre le greffon. Il vise à déterminer les risques de rejet à court et long terme chez le patient transplanté rénal sans recourir à des tests invasifs. Le suivi de la réponse lymphocytaire T avant et après la greffe, grâce à plusieurs techniques immunologiques récemment développées, a notamment beaucoup d’avantages. D’une part, il permet de prévoir le risque de rejet aigu cellulaire précoce, lié à l’activation par reconnaissance directe des cellules T mémoires alloréactives. D’autre part, il aide à dépister une sous-immunosuppression au long cours pouvant mener à un rejet chronique, qui fait intervenir l’activation de cellules alloréactives par reconnaissance indirecte. Cette réponse à bas bruit peut être déterminée en recherchant en dilution limite des précurseurs de cellules alloréactives T CD4+ et CD8+ (« Limiting Dilution Assay », LDA), une réponse T mémoire contre le donneur par ELIspot ou des marqueurs urinaires par transcriptomique et protéomique. Enfin, la réponse cellulaire T spécifique de virus, évaluée par ELIspot ou mesure de la sécrétion intracytoplasmique de cytokines en cytométrie de flux (FACS), permet de déterminer un risque infectieux. Même si ces techniques restent complexes à utiliser en pratique clinique courante, le suivi de la réponse cellulaire T devrait permettre dans l’avenir d’optimiser le choix des donneurs et des traitements immunosuppresseurs et d’améliorer les résultats post-transplantation en diminuant le risque de rejet, de néphropathie d’allogreffe et de perte du greffon. © 2008 Elsevier Masson SAS et Association Société de Néphrologie. Tous droits réservés. Summary By evaluating in vitro pro- and anti-inflammatory responses against the graft, the immunological monitoring predicts a presensitization to the transplanted tissue and assesses the risks of acute and chronic rejection without resorting to invasive tests. The monitoring of the T cell response before and after the graft, performed by recently developed immunological tests, has several advantages. In particular, it can predict the risk of acute cellular rejection induced by the direct pathway activation of anti-donor T-cells that can be evaluated by the Panel Reactive T cell test. It can also reveal a long term “under-immunosuppression” leading to chronic rejection, which involves indirect pathway activation of alloreactive cells of low frequency. Searching alloreactive CD4 and CD8 T cell precursors by Limiting Dilution Assay, anti-donor memory T response by ELIspot or urinary markers by proteomics and transcriptomics can enable the detection of this very faint response. Finally, the T cell response, evaluated by ELIspot or flow cytometric measurement of secreted intracytoplasmic cytokines (FACS), can detect a risk of infection.
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Introduction
Prévoir le rejet aigu cellulaire précoce
Le monitoring immunologique consiste à évaluer in vitro des réponses pro-inflammatoire et anti-inflammatoire contre le greffon avec une pertinence clinique, dans le but de prédire une présensibilisation du receveur au tissu transplanté et d’être capable d’identifier un rejet sans avoir recours à des méthodes plus invasives. L’évaluation de la réponse humorale, qui permet de prédire le niveau de sensibilisation du patient receveur aux antigènes du donneur, est déjà utilisée en pratique clinique courante, qu’il s’agisse de la recherche globale d’anticorps antiHLA par le « panel reactive antibody » (PRA) ou d’anticorps dirigés spécifiquement contre le donneur (« donor specific antibody »). L’évaluation de la réponse cellulaire T a, quant à elle, plusieurs intérêts. Elle permet en particulier de prévoir le risque de rejet aigu cellulaire précoce (facteur de risque de néphropathie chronique d’allogreffe), de dépister une sous-immunosuppressio2n et de déterminer un risque infectieux. Elle pourrait notamment permettre d’optimiser le choix des donneurs, d’adapter les traitements immunosuppresseurs afin d’améliorer les résultats posttransplantations en diminuant l’incidence des rejets aigus, le développement de néphropathie chronique d’allogreffe et la perte de greffon [1].
Actuellement difficile à anticiper, le rejet cellulaire précoce survient dans 5 à 20 % des cas suivant les protocoles d’immunosuppression, par l’intermédiaire de cellules mémoires T alloréactives présentes au moment de la greffe. Elles agissent par reconnaissance directe des molécules HLA du donneur, situation spécifique de la transplantation allogénique. Pour évaluer le risque de rejet aigu et la préexistence de cellules T mémoires, 2 outils immunologiques faisant appel à la technique d’ELIspot sont disponibles. La technique d’ELIspot permet d’identifier la sécrétion d’une cytokine proinflammatoire (interféron gamma ou IFNγ) par les cellules du receveur stimulées au cours d’une stimulation courte par les cellules présentatrices du donneur [2]. Le premier outil, développé par l’équipe de Heeger, consiste à rechercher chez le receveur une réponse T mémoire spécifique contre les cellules du donneur en reconnaissante directe. En effet, dans une étude réalisée sur 45 patients en attente de transplantation [3], Heeger et al. ont montré que la quantité d’IFNγ mesurée par ELIspot à J0 en réponse à une stimulation allo-spécifique était prédictive de l’évolution de la greffe à court terme. Cette étude suggère que la réponse T mémoire spécifique du donneur mesurée chez le receveur avant la greffe pourrait prédire le risque de rejet cellulaire aigu (Tableau 1). De plus, cette réponse T mémoire à J0 serait associée à
Tableau 1 Réponse des cellules T donneur-spécifiques secrétant IFNg et épisodes de rejet aigu post-transplantation chez les receveurs d’allogreffes provenant de donneurs vivants. Adapté d’après [3]. Response of donor-specific T cells secreting IFNg and episodes of acute posttransplantation rejection in recipients of live-donor allografts. Adapted from [3]. Patient (sexe)
PRA (cell T/cell B)
Nombre de Cellules T donneur-spécifiques secrétant IFNγ (par 3x105 cellules)
Durée du suivi (mois)
Créatininémie mg/dl (+basse/ +récente)
Épisodes de rejet aigu
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0/0
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Quoi de neuf dans le monitoring immunologique en transplantation cellulaire ? Tableau 2 Paramètres démographiques des patients PRT positifs et PRA positifs. Demographic parameters of PRT-positive and PRA-positive patients. Patients noirs < 55 ans
Patients non-noirs > 55 ans
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PRT-40, n (%)
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5/11 (45,5)
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l’évolution de la fonction rénale à 1 an [3]. Ces résultats pionniers ont été confirmés secondairement par d’autres équipes [4,5]. Le second outil, appelé « Panel Reactive T cells » ou PRT, a été développé plus récemment sur le même principe que le PRA [2,6]. Il permet d’évaluer la réponse T mémoire des cellules du receveur contre un panel de cellules couvrant un grand nombre de molécules HLA différentes, représentant ainsi la population générale. Grâce à cette technique, Poggio et al. [2] ont montré, dans une cohorte de 41 hémodialysés candidats à la transplantation rénale, que 46 % et 17 % d’entre eux répondaient respectivement à plus de 40 % et 75 % du panel de stimulateurs (PRT-40+ et PRT-75+) (Fig. 1). De plus, ils ont mis en évidence que la réponse cellulaire T n’était pas corrélée à la réponse humorale puisque moins de 50 % des patients sont concordants pour les PRT et PRA (Fig. 1). Ils ont ainsi démontré qu’il était possible d’avoir une réponse T mémoire sans avoir de réponse B mémoire (des anticorps préformés) et inversement. De même, les facteurs épidémiologiques associés à l’immunisation T mémoire étaient différents de ceux classiquement observés dans l’immunité humorale. En effet, contrairement aux patients qui avaient un PRA > 50 %, les patients ayant une réponse T mémoire importante au moment de la greffe étaient jeunes et noirs (Tableau 2). Cette observation pourrait expliquer que les jeunes noirs font plus de rejet aigu cellulaire que les caucasiens.
Dépister une sous-immunosuppression au long cours Certains patients transplantés sont sous-immunodéprimés et développent au long cours une réponse à bas bruit contre le greffon, contribuant au développement d’une néphropathie chronique d’allogreffe (NCA) et à la dégradation de la fonction du greffon. Après la disparition des CPA du donneur, le rejet chronique implique des cellules alloréactives reconnaissant l’Ag du donneur par présentation indirecte dans les CPA du receveur. Le corollaire est la faible fréquence des clones alloréactifs. Pour évaluer cette réponse, plusieurs tests sont disponibles : « la recherche de précurseurs de cellules allo-
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PRT > 40 % and PRA > 10 % − n = 41 PRT+/PRA+
12 %
PRT−/PRA− 34 %
34 % PRT+/PRA− 20 %
PRT−/PRA+
Figure 1 Fréquences relatives de PRT et PRA (d’après [2]). Répartition de la cohorte de 41 patients en utilisant les seuils positifs de PRT > 40 % et PRA > 10 %. Relative PRT and PRA frequencies (from [2]). Distribution of the 41-patient cohort using positive thresholds of PRT >40% and PRA >10%.
réactives T CD4+ et CD8+ par étude en dilution limite (« Limiting Dilution Assay » ou LDA), la réponse T mémoire contre le donneur par ELIspot et la détection de marqueurs urinaires par transcriptomique et protéomique. Dans la technique de LDA, les cellules du receveur sont testées à différentes dilutions en présence d’antigènes du donneur permettant ainsi de déterminer une fréquence de puits négatifs et positifs. Contrairement au PRT dans lequel le temps d’incubation est court (24 h), cette technique utilise un temps d’incubation prolongé (5 jours) car elle recherche des précurseurs et les cellules doivent donc avoir le temps d’acquérir les capacités mémoires pour sécréter la cytokine qui sera révélée. Par cette technique, Baker et al. ont suggéré que la réponse cellulaire T par voie directe n’avait pas d’intérêt pour prédire un rejet chronique, contrairement à la réponse T par voie indirecte [7]. En effet, la réponse, spécifique du donneur en reconnaissance directe, était uniformément diminuée chez les transplantés, qu’ils aient développé ou non une NCA. Au contraire la réponse des T CD4+ activées par voie indirecte était significativement plus élevée chez les transplantés ayant développé une NCA (p < 0,05). Toutefois, ces résultats n’ont pas été retrouvés par Poggio et al., qui suggèrent au contraire que la réponse cellulaire T mémoire par voie directe pourrait avoir un intérêt réel pour évaluer la réponse immunologique à bas bruit [8]. En effet, leur étude s’est fondée sur la technique d’ELIspot pour évaluer l’immunité cellulaire T spécifique du donneur en reconnaissance directe chez des transplantés rénaux ayant développé une NCA (n = 20) comparés à ceux avec une fonction rénale stable (n = 25). Ce travail a montré que la fréquence de cellules T mémoires donneur-spécifiques en reconnaissance directe, était signi-
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J. Zuber d’une absence de réponse cytotoxique anti-virale à l’infection évaluée par ELIspot permet de prédire la survenue d’une lympho-prolifération post-transplantation [10]. De même, dans le cas de la néphropathie à BK virus, la mesure par cytométrie de flux de la réponse antivirale T qui est inversement corrélée à la charge virale, pourrait être utilisée pour évaluer le poids de l’immunosuppression et l’efficacité d’un allègement de l’immunosuppression. En effet, des études récentes ont montré que la réponse antivirale contre des « overlapping peptide pools » de protéines virales VP1 et LT du BK-virus, était significativement plus élevée chez les patients chez qui la charge virale décroissait [11,12]. Le monitoring immunologique a donc un intérêt majeur pour prédire les risques de rejet à court et long terme chez le patient transplanté rénal. Le suivi de la réponse cellulaire T avant et après la greffe permet en particulier, grâce à plusieurs techniques immunologiques développées récemment (PRT, LDA, ELIspot etc.), de prévoir le risque de rejet aigu cellulaire précoce, de dépister une sous-immunosuppression et de déterminer un risque infectieux post-transplantation. Même si l’utilisation de ces techniques en pratique clinique courante reste limitée par la complexité de la méthodologie, le suivi de la réponse cellulaire T activée par voie directe, mais aussi indirecte, devrait permettre dans l’avenir d’optimiser le choix des donneurs et des traitements immunosuppresseurs et d’améliorer les résultats post-transplantation en diminuant le risque de rejet, de néphropathie d’allogreffe et de perte du greffon.
ficativement supérieure dans les groupes NCA et dysfonction rénale par rapport au groupe contrôle (p < 0,01 ; Figure 2). Une troisième approche, la transcriptomique et la protéomique des urines, pourrait permettre de révéler des processus immunitaires en cours et de prédire le rejet chronique d’une façon plus aisée que les 2 premières techniques évoquées ci-dessus. Il s’agit de quantifier dans les urines un ARNm (transcriptomique) ou une protéine (proétomique), pour évaluer les phénomènes immunologiques impliqués dans le greffon. C’est le cas par exemple de l’IP10, protéine inductible par l’IFNγ, dont les taux urinaires seraient corrélés avec l’incidence des épisodes de rejet aigu et la fonction du greffon à long terme évaluée par le débit de filtration glomérulaire (DFG) 6 mois après transplantation [9]. En outre, des taux élevés d’IP10 urinaires dans les 4 premières semaines après transplantation seraient prédictifs de la fonction du greffon à 6 mois, même en absence de rejet aigu [9]. Le suivi combiné de cette protéine et de plusieurs autres marqueurs comme CD103 devrait permettre d’évaluer avec plus de certitude et de pertinence l’évolution de la réponse immunitaire dirigée contre le donneur.
Évaluer le risque infectieux Enfin, la réponse cellulaire T anti-virale, évaluée à l’aide de 2 outils, l’ELIspot ou la mesure de la sécrétion intracytoplasmique de cytokines (FACS) en cytométrie de flux, permet de déterminer le risque infectieux. Dans le cas d’une une primo-infection par le virus d’Epstein-Barr (EBV) par exemple, une forte charge virale accompagnée
p = 0,02 3 2 1 0
n = 25
n = 20
Contrôles Fonction du greffon anormale
n=9
NCA
% of subjects with D/3P ratio > 1,3
Rapport Donneur/Tierce Partie
p < 0,01
Conflits d'intérêts : l’auteur n’a déclaré aucun conflit d’intérêts.
p < 0,01
60 p = 0,01
50 40 30 20 10 0 Contrôles
Fonction du greffon anormale
NCA
NCA : Néphropathie Chronique d’Allogreffe
Figure 2 Réponses cellulaires T des transplantés rénaux atteints de NCA, avec fonction rénale anormale et avec fonction rénale stable (contrôles) (d’après [8]). Rapport D/3P = rapport des fréquences de réponse cellulaire T contre le donneur/réponse cellulaire T contre une tierce partie (donneur contrôle). T cell responses of kidney transplantation patients with CAN, with abnormal kidney function and stable kidney function (controls) (from [8]). D/3P ratio = ratio of T cell response frequencies versus T cell response/donor versus a third party (control donor).
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Quoi de neuf dans le monitoring immunologique en transplantation cellulaire ?
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